Apakah Potensi Elektrik?

Secara sama, beza keupayaan antara dua titik didefinisikan sebagai kerja yang perlu dilakukan untuk membawa satu unit muatan positif dari satu titik ke titik lain.
Apabila suatu objek bermuatan, ia boleh menarik objek yang bermuatan berlawanan dan mendorong objek yang bermuatan serupa. Ini bermaksud, objek bermuatan mempunyai kemampuan untuk melakukan kerja. Kemampuan melakukan kerja ini pada objek bermuatan didefinisikan sebagai keupayaan elektrik objek tersebut.

Jika dua objek bermuatan secara elektrik dihubungkan oleh sebuah konduktor, elektron akan mulai mengalir dari objek dengan keupayaan rendah ke objek dengan keupayaan tinggi, yang bermaksud arus akan mengalir dari objek dengan keupayaan tinggi ke objek dengan keupayaan rendah bergantung pada beza keupayaan objek-objek tersebut dan rintangan konduktor penghubung.

Oleh itu, keupayaan elektrik suatu objek adalah keadaan bermuatan yang menentukan apakah ia akan menerima atau memberi muatan elektrik kepada objek lain.
Keupayaan elektrik dinilai sebagai tahap elektrik, dan perbezaan antara dua tahap seperti itu menyebabkan arus mengalir di antara mereka. Tahap ini harus diukur dari tahap sifar rujukan. Keupayaan bumi diambil sebagai tahap sifar. Keupayaan elektrik di atas keupayaan bumi diambil sebagai keupayaan positif dan keupayaan elektrik di bawah keupayaan bumi adalah negatif.

Unit keupayaan elektrik adalah volt. Untuk membawa satu unit muatan dari satu titik ke titik lain, jika satu joule kerja dilakukan, maka beza keupayaan antara titik-titik tersebut dikatakan satu volt. Jadi, kita boleh katakan,

Jika satu titik mempunyai keupayaan elektrik 5 volt, maka kita boleh katakan untuk membawa satu coulomb muatan dari ketakterhinggaan ke titik tersebut, 5 joule kerja perlu dilakukan.
Jika satu titik mempunyai keupayaan 5 volt dan titik lain mempunyai keupayaan 8 volt, maka 8 – 5 atau 3 joules kerja perlu dilakukan untuk memindahkan satu coulomb dari titik pertama ke titik kedua.

Keupayaan pada Suatu Titik Akibat Muatan Titik

Mari kita ambil muatan positif + Q dalam ruang. Mari kita bayangkan satu titik pada jarak x dari muatan + Q tersebut. Sekarang kita letakkan satu unit muatan positif pada titik tersebut. Berdasarkan hukum Coulomb, unit muatan positif tersebut akan mengalami gaya,

Sekarang, mari kita pindahkan unit muatan positif ini, dengan jarak kecil dx menuju muatan Q.

Semasa pergerakan ini, kerja yang dilakukan terhadap medan adalah,

Jadi, jumlah kerja yang perlu dilakukan untuk membawa unit muatan positif dari ketakterhinggaan ke jarak x, diberikan oleh,

Berdasarkan definisi, ini adalah keupayaan elektrik titik tersebut akibat muatan + Q. Jadi, kita boleh tulis,

Beza Keupayaan antara Dua Titik

Mari kita pertimbangkan dua titik pada jarak d1 meter dan d2 meter dari muatan +Q.
Kita boleh mengekspresikan keupayaan elektrik pada titik d1 meter jauh dari +Q, sebagai,

Kita boleh mengekspresikan keupayaan elektrik pada titik d2 meter jauh dari +Q, sebagai,

Oleh itu, beza keupayaan antara kedua-dua titik ini adalah

Sumber: Electrical4u.

Pernyataan: Hormati asal, artikel yang baik berharga dibagi, jika terdapat pelanggaran silakan hubungi untuk dihapus.